Расчёт вектора силы в системе контроля качества оборудования космической отрасли

Заказчик

Компания-заказчик – один из ведущих российских поставщиков инновационного оборудования мировых производителей для лабораторий и проведения испытаний в космической отрасли.

Проблема

Компания гарантирует надёжную работу электромеханических изделий (ЭМИ) в поставляемом оборудовании, строго контролируя их качество. Для этого сотрудники компании проводят испытания ЭМИ на соответствие установленным требованиям. 

ЭМИ могут включать в себя гироскопы – устройства для измерения и поддержания ориентации, а также манипуляторы – специальные устройства, позволяющие точно перемещать объекты.

Один из этапов испытаний – проверка системы на равновесие, прочность и стабильность. Для этой цели специалисты по контролю качества делают замеры параметров колебаний при работе ЭМИ с помощью специальных датчиков. 

Полученные данные помогают вычислить величины физических показателей ЭМИ: пространственных векторов силы, моментов силы, статических и динамических дисбалансов. Отклонения от нормы физических показателей изделий позволяют определять нежелательные колебания, вибрации и повреждения поставляемого оборудования.

Ранее поставщик оборудования использовал только один датчик для измерения физических характеристик ЭМИ, что не давало полной информации об их свойствах. В результате добавили конфигурации с 3, 4, 6 и 12 датчиками. Дополнительные датчики увеличили объём данных для обработки, и усложнили математическую модель для вычислений из-за появления новых пространственных переменных. Из-за этого повысился риск возникновения ошибок в вычислениях. Поэтому появилась необходимость найти оптимальные методы вычислений и средства для обработки информации.

Решение

Rubius разработал программное обеспечение, которое автоматически считывает измерения с датчиков и проводит вычисления векторов силы, моментов силы, статических и динамических дисбалансов изделий. 

Также команда Rubius подобрала оптимальные численные методы, которые минимизируют ошибки вычислений на основе математической модели заказчика. Система визуализирует результаты и строит необходимые графики. Это позволяет точнее оценивать состояние электромеханических изделий.

Как работает система

• Трёхкомпонентные датчики измеряют динамические характеристики ЭМИ. Оператор может использовать 3, 4, 6 или 12 датчиков для измерений
• Данные с датчиков обрабатываются по входным каналам системы регистрации и анализа сигналов
• На основе обработанной информации производятся вычисления пространственных векторов силы, моментов силы, статических и динамических дисбалансов изделий с учетом фазовых составляющих измеренных сигналов по каждой из осей координат X, Y, Z
• Система визуализирует модели векторов сил, моментов сил и результирующих векторов в графической и табличной формах
• Формируется общий протокол и приложения, которые содержат результаты вычислений

Результат

Программное обеспечение с оптимальными методами вычисления помогает специалистам по контролю качества обработать большой массив данных с датчиков, а также увеличить точность расчётов физических показателей электротехнических изделий: пространственных векторов силы, моментов силы, статических и динамических дисбалансов. 

Это позволяет исключить нежелательные колебания, вибрации, повреждения и обеспечить своевременную передачу качественного лабораторного оборудования клиентам поставщика.